[發明專利]一種咪唑兩性離子核-殼型親水作用固定相及其制備和應用

有效

• 申請號: 201210469943.X
• 申請日: 2012-11-19
• 公開（公告）號: CN103816878A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 許國旺;喬利珍;石先哲;竇阿波;路鑫
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: B01J20/286
• 分類號: B01J20/286;B01J20/30;B01D15/08
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

技術領域

本發明屬于高效液相色譜固定相，具體涉及一種咪唑兩性離子核-殼型親水作用色譜固定相以及其制備方法和對極性與親水性物質的分離應用。

背景技術

離子液體是一類在室溫下呈液態的由離子構成的有機鹽，具有較低的熔點、良好的溶解性、較好的化學穩定性和熱穩定性、可設計性強等優點。目前，離子液體在催化、分離、萃取、電化學等方面得到極大地關注和應用。咪唑離子液體，由于其原料易得，合成簡單，近幾年在液相色譜固定相方面有一些研究，但主要是在反相模式下分離陰陽離子以及一些中性化合物，其用于親水作用色譜固定相的研究目前還很少。

親水作用色譜HILIC為Alpert于1990年首先提出，近年來得到越來越多的研究。它采用極性固定相，以水-有機相作為流動相，能有效保留反相色譜中保留弱或不保留的強極性樣品并提供良好的分離，其中樣品的保留隨極性增加而增加。由于流動相為水和高含量的有機溶劑，解決了親水性樣品的溶解問題，并同時提高了質譜的靈敏度。近年來HILIC固定相雖然得到了很好的發展與應用，但是也存在著一些問題，比如，柱效相比于反相色譜固定相較低，峰形不夠對稱，另外，現有HILIC固定相對極性和親水性物質的覆蓋不夠寬，滿足不了分離分析的需求。因此，發展新的HILIC固定相對于擴展其應用范圍有重要的意義。兩性離子親水作用色譜固定相近年來發展較快，其能對極性親水性化合物提供很好的分離，而咪唑兩性離子能把兩性離子以及咪唑離子液體的優點結合起來，對分析物提供更優良的選擇性。

近年來，核-殼型硅球色譜固定相受到極大地關注，由于表層多孔層厚度增加，在整個微粒的體積分數增大，解決了之前表面多孔型微粒的低吸附量的問題，減小溶質分子的擴散通道，提高傳質動力學，柱效增加，同時柱壓降低，特別是sub?3μm的核-殼型微粒色譜柱的柱效相當于sub2μm全孔型色譜柱的柱效，柱壓卻下降了許多，適合于快速高效分離。

綜上所述，本發明提供了一種咪唑兩性離子核-殼型親水作用色譜固定相以及其制備方法，其對極性及親水性化合物如核苷、堿基、有機酸、水溶性維生素、尿酸等顯示很好的分離選擇性，具有非常大的應用前景。同時，咪唑兩性離子和合成以及其與鍵合巰基的核-殼型硅膠的制備反應專一性強，原料易得，純化分離簡單，產率接近100%。

發明內容

本發明提供了一種咪唑兩性離子核-殼型親水作用色譜固定相及其制備和應用。該固定相新穎，柱性能好，能對絕大數極性化合物進行很好的分離。

本發明的技術路線是：

咪唑兩性離子核-殼型固定相，其特征在于：

該固定相為親水作用色譜固定相，

鍵合基質為核-殼硅球，通過硅球表面的羥基與(3-巰基丙基)三甲氧基硅烷或(3-巰基丙基)三乙氧基硅烷中的甲氧基或乙氧基反應，再通過(3-巰基丙基)三甲氧基硅烷中的巰基與化合物A中的雙鍵鍵合；

化合物A的結構如下：

其中，n為0或1，m為1~7的正整數，R為SO₃^-,PO₄^-,COO^-或者其他形式的負離子。

所述咪唑兩性離子核-殼型親水作用色譜固定相，其結構如下：

其中，Y為核-殼硅球，X為-CH₃，-C₂H₅或核-殼硅球，n為0或1，m為1~7的正整數，R為SO₃^-,PO₄^-或者其他形式的負離子。

鍵合基質核-殼硅球（Journal?of?Chromatography?A,1218(2011)1915–1938）由1.5~2.5μm直徑的實心硅膠核和其表面0.2~0.8μm厚的多孔硅膠外層組成。

本發明還提供了上述咪唑兩性離子核-殼型親水作用色譜固定相的制備方法：

1）所述化合物A為1-乙烯基-3-(4-磺酸根丁烷)咪唑、1-乙烯基-3-(4-磺酸根戊烷)咪唑、1-丙烯基-3-(4-磺酸根丁烷)咪唑、或1-丙烯基-3-(4-磺酸根戊烷)咪唑，其制備過程為：將1-乙烯基咪唑或1-烯丙基咪唑與1,4-丁磺酸內酯或1,5-戊磺酸內酯以摩爾比1:1在室溫下通氮氣避光攪拌反應得到1-乙烯基-3-(4-磺酸根丁烷)咪唑、1-乙烯基-3-(4-磺酸根戊烷)咪唑、1-丙烯基-3-(4-磺酸根丁烷)咪唑、或1-丙烯基-3-(4-磺酸根戊烷)咪唑。